1開(kāi)關(guān)電源pcb排版基本要點(diǎn)(已修改)
2025-07-07 05:15 本頁(yè)面
【正文】 1 / 191 開(kāi)關(guān)電源 PCB 排版基本要點(diǎn) 電容高頻濾波特性 圖 1 是電容器基本結(jié)構(gòu)和高頻等效模型。 電容的基本公式是 式(1)顯示，減小電容器極板之間的距離(d) 和增加極板的截面積(A)將增加電容器的電容量。 電容通常存在等效串聯(lián)電阻(ESR) 和等效串聯(lián)電感(ESL)二個(gè)寄生參數(shù)。圖 2 是電容器在不同工作頻率下的阻抗(Zc)。 一個(gè)電容器的諧振頻率(fo)可以從它自身電容量(C) 和等效串聯(lián)電感量(LESL) 得到，即2 / 19 當(dāng)一個(gè)電容器工作頻率在 fo 以下時(shí)，其阻抗隨頻率的上升而減小，即 當(dāng)電容器工作頻率在 fo 以上時(shí)，其阻抗會(huì)隨頻率的上升而增加，即 當(dāng)電容器工作頻率接近 fo 時(shí)，電容阻抗就等于它的等效串聯(lián)電阻(RESR)。 電解電容器一般都有很大的電容量和很大的等效串聯(lián)電感。由于它的諧振頻率很低，所以只能使用在低頻濾波上。鉭電容器一般都有較大電容量和較小等效串聯(lián)電感，因而它的諧振頻率會(huì)高于電解電容器，并能使用在中高頻濾波上。瓷片電容器電容量和等效串聯(lián)電感一般都很小，因而它的諧振頻率遠(yuǎn)高于電解電容器和鉭電容器，所以能使用在高頻濾波和旁路電路上。由于小電容量瓷片電容器的諧振頻率會(huì)比大電容量瓷片電容器的諧振頻率要高，因此，在選擇旁路電容時(shí)不能光選用電容值過(guò)高的瓷片電容器。為了改善電容的高頻特性，多個(gè)不同特性的電容器可以并聯(lián)起來(lái)使用。圖 3 是多個(gè)不同特性的電容器并聯(lián)后阻抗改善的效果。 電源排版基本要點(diǎn) 1 旁路瓷片電容器的電容不能太大，而它的寄生串聯(lián)電感應(yīng)盡量小，多個(gè)電容器并聯(lián)能改善電容的高頻阻抗特性。 圖 4 顯示了在一個(gè) PCB 上輸入電源(Vin)至負(fù)載(RL)的不同走線方式。為了降低濾波電3 / 19容器(C)的 ESL，其引線長(zhǎng)度應(yīng)盡量減短；而 Vin。正極至 RL 和 Vin 負(fù)極至 R1 的走線應(yīng)盡量靠近。1．2 電感高頻濾波特性 圖 5 中的電流環(huán)路類(lèi)似于一匝線圈的電感。高頻交流電流所產(chǎn)生的電磁場(chǎng) R(t)將環(huán)繞在此環(huán)路的外部和內(nèi)部。如果高頻電流環(huán)路面積(Ac)很大，就會(huì)在此環(huán)路的內(nèi)外部產(chǎn)生很大的電磁干擾。 電感的基本公式是 4 / 19 從式(5)可知，減小環(huán)路的面積(Ac)和增加環(huán)路周長(zhǎng)(lm)可減小 L。 電感通常存在等效并聯(lián)電阻(EPR) 和等效并聯(lián)電容(Cp)二個(gè)寄生參數(shù)。圖 6 是電感在不同工作頻率下的阻抗(ZL)。 諧振頻率(fo)可以從電感自身電感值(L) 和它的等效并聯(lián)電容值 (Cp)得到，即 當(dāng)一個(gè)電感工作頻率在 fo 以下時(shí)，電感阻抗隨頻率的上升而增加，即 當(dāng)電感工作頻率在 fo 以上時(shí)，電感阻抗隨頻率的上升而減小，即 當(dāng)電感工作頻率接近 fo 時(shí)，電感阻抗就等于它的等效并聯(lián)電阻(REPR)。 在開(kāi)關(guān)電源中電感的 Cp 應(yīng)該控制得越小越好。同時(shí)必須注意到，同一電感量的電感會(huì)由于線圈結(jié)構(gòu)不同而產(chǎn)生不同的 Cp 值。圖 7 就顯示了同一電感量的電感在二種不同的線圈結(jié)構(gòu)下不同的 Cp 值。圖 7(a)電感的 5 匝繞組是按順
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